Scanners laser portatifs et ses applications

Scanners laser portables Créer des images 3D via le mécanisme de triangulation décrit ci-dessus: les points ou lignes laser sont projetés sur l'objet à partir du dispositif portable, et les capteurs (généralement des dispositifs couplés à charge ou des dispositifs sensibles à la position) mesurent la distance à la surface.Data est collecté par rapport à Le système de coordonnées internes, donc pour collecter des données dans le cadre du mouvement du scanner, la position du scanner doit être déterminée. Méthodes. Le suivi externe prend généralement la forme d'un tracker laser (fournissant une position de capteur) et des caméras intégrées (orientant le scanner), ou d'une solution photogrammétrique utilisant 3 caméras ou plus pour fournir les six degrés de liberté complets du scanner. Les technologies ont tendance à utiliser Diodes émettrices infrarouges fixées au scanner, qui sont vues par la caméra à travers un filtre, offrant une flexibilité à la lumière ambiante Ting.Les données sont collectées et enregistrées par un ordinateur sous forme de points de données dans un espace tridimensionnel, qui peuvent être traités pour les convertir en un maillage triangulé, puis un modèle de conception assisté par ordinateur, généralement une surface rationnelle non uniforme B-Spline.Hondheld Laser Les scanners peuvent combiner ces données avec des capteurs d'éclairage visibles passifs (capturer la texture et la couleur de surface) pour construire (ou "insensé ") un modèle 3D complet.

Lumière structurée

Un scanner 3D lumineux structuré projette un motif de lumière sur un objet et observe comment le motif se déforme sur l'objet. Utilisez un projecteur LCD ou une autre source de lumière régulière pour projeter le motif sur le sujet. La caméra est légèrement décalée du projecteur de motif, observe la forme du motif et calcule la distance de chaque point dans le champ de vision.Le balayage de lumière structuré reste une zone très active, qui peut résoudre les problèmes de correspondance et permettre la détection des erreurs et la correction d'erreurs.Les avantages des scanners 3D lumineux structurés sont la vitesse et la précision. ou élimine les problèmes de distorsion induits par le mouvement. Certains systèmes existants sont capables de numériser des objets en mouvement en temps réel.a évoqué un scanner en temps réel en utilisant des techniques de projection de franges numériques et de phase (certaines méthodes de lumière structurées) pour capturer, reconstruire et rendre les détails de haute densité des objets déformables dynamiquement tels que les expressions faciales à 40 images par seconde. développé. Le système peut appliquer différents modes, et la fréquence d'images d'acquisition et de traitement des données atteint 120 images par seconde. Il peut également scanner des surfaces isolées, telles que deux mains mobiles. Utilisé la technologie de défocalisation binaire pour obtenir une percée de vitesse de centaines de milliers de trames par seconde.

Lumière modulée

Les scanners 3D de lumière modulés émettent constamment en changeant de lumière sur les objets. Scanner pour ignorer la lumière à partir de sources autres que les lasers, il n'y a donc pas d'interférence.

Techniques volumétriques

La tomodensitométrie (CT) est une méthode d'imagerie médicale qui produit une image tridimensionnelle de l'intérieur d'un objet à partir d'un grand nombre d'images à rayons X bidimensionnelles, l'imagerie par résonance magnétique similaire est une autre technique d'imagerie médicale qui fournit un contraste plus important que La tomodensitométrie (TDM) est mieux à même de numériser entre les différents tissus mous du corps, ce qui le rend particulièrement utile en imagerie neuro (cerveau), musculo-squelettique, cardiovasculaire et oncologique (cancer). Ces techniques produisent des représentations volumétriques 3D discrètes qui peuvent être directement visualisé, manipulé ou converti en surfaces 3D traditionnelles via des algorithmes d'extraction d'isosurface.

Industriel

La tomodensitométrie (CT) est une méthode d'imagerie médicale qui produit une image tridimensionnelle de l'intérieur d'un objet à partir d'un grand nombre d'images à rayons X bidimensionnelles, l'imagerie par résonance magnétique similaire est une autre technique d'imagerie médicale qui offre un meilleur contraste que que La tomographie par ordinateur (TDM) est capable de mieux scanner les différents tissus mous du corps, ce qui le rend particulièrement utile en imagerie neuro (cerveau), musculo-squelettique, cardiovasculaire et oncologique (cancer). Ces techniques produisent des représentations volumétriques 3D discrètes qui peuvent être directement visualisées , manipulé ou converti en surfaces 3D traditionnelles via des algorithmes d'extraction d'isosurface.

Passif sans contact

Les solutions d'imagerie 3D passives n'émettent aucun type de rayonnement elles-mêmes, mais comptent plutôt sur la détection du rayonnement ambiant réfléchi. La plupart de ces solutions détectent la lumière visible car il s'agit d'un rayonnement ambiant facilement disponible. D'autres types de rayonnement peuvent également être utilisés, tels que les méthodes infrarouges.

• Les systèmes stéréoscopiques utilisent généralement deux caméras légèrement séparées pour afficher la même scène. En analysant les différences subtiles entre les images vues par chaque appareil photo, la distance de chaque point de l'image peut être déterminée. Cette approche est basée sur les mêmes principes qui entraînent une stéréo Vision chez l'homme.

• Les systèmes photométriques utilisent généralement une seule caméra, mais prennent plusieurs images dans différentes conditions d'éclairage.

• La technique de contour utilise une série de photographies pour créer une silhouette autour d'un objet tridimensionnel sur un arrière-plan contrasté. ) ne peut pas être détecté en utilisant ces méthodes.

Applications

• Expériences d'espace, tL'agence spatiale européenne a utilisé la technologie de scanning 3D pour scanner des roches spatiales.

• Construction et génie civil.

• Contrôle du robot: les scanners laser, par exemple, peuvent agir comme les "Eyes " d'un robot.

• Dessins tels que construits de ponts, d'usines industrielles et de monuments.

• Sites historiques.

• Modélisation et mise en page du site.

• Contrôle de qualité.

• Enquête quantitative.

• Surveillance de la charge utile.

• Refonte de l'autoroute.

• Établir une base de base de forme / état préexistant pour détecter les changements structurels dus à l'exposition à des charges extrêmes telles que les tremblements de terre, les impacts des navires / camions ou des incendies.

• Création de cartes SIG (Système d'information géographique) et d'informations géographiques.

• Analyse laser souterraine dans les mines et vides karstiques.

• Documents médico-légaux.

Procédé de design

• Précision accrue dans la gestion des pièces et des formes complexes.

• Coordonner les conceptions de produits à l'aide de pièces provenant de plusieurs sources.

• Mettez à jour les anciens scanners de CD avec une technologie plus récente.

• Remplacement des pièces manquantes ou usées.

• Économies en autorisant les services de conception comme construits, par exemple dans les usines de voitures.

• "Apportez l'usine aux ingénieurs " via la analyse de partage réseau, et Économisez de l'argent sur les voyages.

Divertissement

L'industrie du divertissement utilise des scanners 3D pour créer des modèles 3D numériques pour les films, les jeux vidéo et les loisirs. Ils sont fortement utilisés dans la cinématographie virtuelle. Le projet d'un objet réel est beaucoup plus rapide que la création manuelle d'un modèle utilisant un logiciel de modélisation 3D, où un Un modèle équivalent existe dans le monde réel. Beaucoup, les artistes sculptent un modèle physique de ce qu'ils veulent et le scannent sous forme numérique, plutôt que de créer un modèle numérique directement sur l'ordinateur.

Photographie 3D

Des scanners 3D sont développés pour représenter des objets 3D de manière précise en utilisant des caméras. Depuis 2010, les entreprises qui créent des portraits 3D de personnes (figurines 3D ou selfies 3D) ont émergé.

• Forces de l'ordre.

• Les organismes d'application de la loi du monde entier utilisent le balayage laser 3D. Les modèles 3D sont utilisés pour la documentation sur le terrain de:

• Scène de crime.

• Trajectoire des balles.

• Analyse des modèles de taches de sang.

• Reconstruction incidente.

• Bombardements.

• Crash d'avion, etc.

Ingénierie inverse

L'ingénierie inverse des composants mécaniques nécessite un modèle numérique précis de l'objet à reproduire. Enout qu'un ensemble de points, un modèle numérique précis peut être représenté par un maillage polygonal, un ensemble de surfaces NURBS plates ou incurvées, ou un solide idéalisé CAD Modèle d'un composant mécanique. Les scanners 3D peuvent être utilisés pour numériser les composants libres ou en forme de gradient ainsi que les géométries prismatiques, tandis que les machines de mesure des coordonnées sont généralement utilisées uniquement pour déterminer les dimensions simples des modèles hautement prismatiques. Ces points de données sont ensuite traités pour créer un modèle numérique utilisable , souvent en utilisant un logiciel d'ingénierie inverse spécialisé, etc.